Europese astronomen hebben een uitgebreide studie uitgevoerd van een röntgendubbelster met lage massa, bekend als RX1804 (of 1RXS J180408.9-342058). Dankzij het onderzoek konden de wetenschappers belangrijke inzichten in de aard van dit mysterieuze object onthullen. De bevindingen worden gedetailleerd beschreven in een artikel dat op 23 september is gepubliceerd op arXiv.org.

Over het algemeen, Röntgendubbelsterren zijn samengesteld uit een normale ster of een witte dwerg die massa overbrengt op een compacte neutronenster of een zwart gat. Op basis van de massa van de begeleidende ster, astronomen verdelen ze in lage-massa X-ray binaries (LMXB) en hoge-mass X-ray binaries (HMXB).

RX1804 werd voor het eerst geïdentificeerd door de ROSAT-satelliet in 1990 als een niet-geclassificeerde röntgenbron. Verdere waarnemingen van deze bron resulteerden in de classificatie als een LMXB met een neutronenster die een burst-only gedrag vertoonde vanwege de zeer zwakke aanhoudende helderheid. Toen werd geschat dat het systeem zich niet verder dan 31 bevindt, 600 lichtjaar verwijderd.

Wat astronomen in verwarring brengt, is het feit dat RX1804 röntgenactiviteit vertoont bij zeer verschillende massa-accretieregimes, van heel zwak tot bijna de Eddington-helderheid, op de tijdschaal van jaren. Bovendien, één studie ontdekte een heliumemissielijn (He II) in de spectra van RX1804, die mogelijk verband houdt met een helium witte dwergaard van de metgezel in het systeem. Dit suggereert dat het object een ultracompact X-ray binary (UCXB) zou kunnen zijn.

Om deze onzekerheden op te lossen, een team van astronomen onder leiding van Alessio Marino van de Universiteit van Palermo, Italië, heeft een uitgebreide röntgenstudie van RX1804 uitgevoerd door de gegevens van het Neil Gehrels Swift Observatory te analyseren, Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) ruimtevaartuig, en de INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) ruimtetelescoop.

"In het huidige werk we gebruikten gegevens van verschillende röntgentelescopen, zoals Swift/XRT, Swift/BAT en NuSTAR om de evolutie van de uitbarsting van 2015 en INTEGRAL/JEM-X te bestuderen, NuSTAR en Swift/XRT voor de studie van type I röntgenuitbarstingen, ’ schreven de astronomen in de krant.

De onderzoekers waren in staat om harde en zachte röntgentoestanden te onderscheiden in RX1804. Opmerkelijk, de studie heeft voor het eerst een tussentoestand in deze bron geïdentificeerd. Een dergelijke toestand wordt zelden waargenomen in LMXB's van neutronensterren.

In de tussenstand, het ontstaan ​​van een harde staart boven 30 keV werd gedetecteerd, gemodelleerd als een machtswet. Dit suggereert dat niet-thermische processen waarschijnlijk plaatsvinden tijdens de toestandsovergang in RX1804. Aanvullend, een "geklokte burster" -gedrag, met een herhalingstijd van ongeveer 4, 000 seconden, werd ook in deze staat geïdentificeerd.

Bovendien, in de harde staat, de astronomen ontdekten dat de resultaten konden worden verklaard door een dubbel-zaden Comptonisatiespectrum dat voortkomt uit de interactie van de spectra door twee verschillende fotonenbronnen met hetzelfde hete elektronenplasma. Dit geeft aan dat RX1804 behoort tot de zogenaamde "twee-foton"-populatie van neutronenster LMXB's.

De onderzoekers schatten ook dat RX1804 zich hoogstwaarschijnlijk op ongeveer 32, 600 lichtjaar verwijderd van onze planeet. Aanvullend, ze sloten de mogelijkheid uit dat het systeem een ​​UCXB zou kunnen zijn door de type-I-röntgenuitbarstingen te analyseren die door de bron werden weergegeven.

"Hun kenmerken, gecombineerd met het geklokte gedrag waargenomen tijdens de tussentoestand, wijs op de H/He-samenstelling voor het geaccreteerde materiaal, wat de heliumdwergnatuur onwaarschijnlijk maakt voor de metgezel, ’ concludeerden de auteurs van het artikel.

© 2019 Wetenschap X Netwerk